1、课时作业 36 化学实验方案的设计和评价时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 50 分)1按下述实验方法制备气体，合理而实用的是( )A锌粒与稀 HNO3 反应制备 H2B向饱和 NaCl 溶液中滴加稀 H2SO4 制备 HClC固体 Na2SO3 与浓 H2SO4 反应制备 SO2D大理石与浓 H2SO4 反应制备 CO2答案：C2 “绿色化学”是将反应物全部转化为期望产物，以使原子利用率达到 100%，而尽量减少有害物质生成的化学工艺理念。下列符合“绿色化学”要求的工艺原理是( )A燃烧硫铁矿：4FeS 211O 2 2Fe2O38SO 2= = = = =高
2、温 B湿法炼铜：FeCuSO 4=FeSO4CuC制烧碱：Na 2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOHD制环氧乙烷：2C 2H4O 2 2C2H4O= = = = =催 化 剂 答案：D3(2011辽宁沈阳检测)“封管试验 ”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出 )，判断下列说法正确的是 ( )A加热时，a 上部聚集了固体 NH4Cl，说明 NH4Cl 的热稳定性比较好B加热时，发现 b 中 I2 变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体C加热时，c 中溶液红色变深，冷却后又变浅Dd 内气体颜色变浅，e 内气体颜色加深解析：A 项说明 NH4Cl
3、稳定性不好；C 项加热时 NH3 逸出，红色变浅；D 项热水中平衡向生成 NO2 的方向移动，气体 颜色变深。答案：BD4(2011海淀区模拟)下列关于实验的叙述正确的是 ( )A向过量稀硫酸中加入除去油污的废铁屑，是制备硫酸亚铁的可行方案B向碳酸钠粉末中加入少量乙二酸溶液，生成大量气泡，说明乙二酸的酸性比碳酸强C向铝屑与硫酸反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液反应，是制备氢氧化铝的最佳方案D向硫酸亚铁铵溶液中，依次加入氯水和硫氰化钾溶液，溶液变红，说明溶液中含有 Fe2解析：A 中因为硫酸过量，所以铁没有剩余，生成的 Fe2 容易被氧化成 Fe3 ，制 备的硫酸亚铁不纯，A 不正确；B 中生成的气
4、体是二氧化碳，可以说明乙二酸的酸性比碳酸强，B 正确；C 中因 为过量的 NaOH 会和氢氧化铝反应，所以不是最佳方案，C 不正确；D 中如果原溶液中含有 Fe3 不含 Fe2 ，依次加入 氯水和硫氰化钾溶液，溶液也变红，不能说明溶液中含有 Fe2 。答案：B5(2011湖北八校联考)下列实验设计、操作或分析合理的是( )完成中和热测定的实验时，如果没有环形玻璃搅拌棒，可用环形铜质搅拌棒代替实验室制肥皂时，将适量植物油、乙醇和 NaOH 溶液混合，并不断搅拌、加热，直到混合物变稠，即可得到肥皂在测定硫酸铜晶体的结晶水含量时，加热过程中不慎有晶体飞溅出来，将会造成测定结果偏高用食醋和澄清石灰水验
5、证蛋壳中含有碳酸盐用酸化的硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子A BC D解析：中金属铜传热快，易造成 热量损失，故不可用 环形 铜质搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒；中若用 Ba(NO3)2 作鉴别试剂，酸化的 Ba(NO3)2 相当于存在 HNO3，会氧化 BaSO3 生成 BaSO4。答案：A6为了检验某化合物中是否含有 NH4 、SO 42 、Fe 2 和结晶水，设计了下列操作步骤：取少量晶体加热，发现试管口处有液体，且该液体能使无水硫酸铜变蓝；另取少量晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入 KSCN 溶液，有红色出现；取少量溶液于试管，加入盐酸，没有现象，再加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀
6、生成； 取少量溶液于试管中，加入浓 NaOH 溶液，微热有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，同时也有白色沉淀产生，该沉淀很快变成灰绿色。下列说法一定正确的是( )A中的现象说明一定有 Fe2B为了检验 SO42 ，可以将中的试剂换为 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2C通过上述实验可确定该化合物的化学式为(NH 4)2Fe(SO4)26H2OD中的沉淀长时间放置会变成红褐色解析：中晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入 KSCN 溶液，有 红色出现，无法确定原溶液是否含有 Fe2 ，若原溶液含有 Fe3 也会出现同样现 象， A 说法错误。 中的试剂换为 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2，若
7、溶液中含有 SO32 或 HSO3 则会被硝酸氧化为 SO42 ，B 说法错误。根据题中实验过程不能定量判断离子和 结晶水的物 质的量，因此无法推断出物 质的化学式，C 说法错误 。中生成的沉淀为 Fe(OH)2，久置空气中会被氧化变为红褐色的 Fe(OH)3沉淀。答案：D7根据下列实验现象，所得结论正确的是( )实验 实验现象 结论A左烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡活动性：AlFeCuB 左边棉球变为橙色，右边棉球变为蓝色 氧化性：Cl 2Br2I2C 白色固体先变为淡黄色，后变为黑色 溶解性：AgClAgBrAg2SD 锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊 非金属性：ClCSi
8、解析：B 项，不能说明氧化性 Br2I2，过量的 Cl2 也可以把 I 氧化成 I2；D 项，不能 说明非金属性强弱，因为盐酸(HCl)不是最高价氧化物对应的水化物。答案：AC8用下列装置不能达到有关实验目的的是( )A用甲图装置电解精炼铝B用乙图装置制备 Fe(OH)2C用丙图装置制取金属锰D用丁图制取并收集乙炔解析：A 项，Al 3 得电子能力小于水电离的 H ，阴极放出氢气，不能得到金属铝；B 项，煤油起到隔绝空气的作用，可以看到有 Fe(OH)2 生成；C 项，铝热反应可以冶炼熔点高、比铝活动性差的金属；D 项，乙炔密度小于空气，收集方法是 错误的。答案：AD9(2011江苏金陵中学)
9、如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验( 气体在同温同压下测定) 。下列说法正确的是( )实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质1 10 mL HCl 10 mL NH32 30 mL NO2(主要) 10 mL H2O(液)3 20 mL HBr 10 mL Cl24 10 mL CCl4 10 mL NH3A.上述 4 个实验均发生了氧化还原反应B实验 2，甲中剩余的无色气体是 NOC实验 3，甲中充满黄绿色气体D实验 4，甲中活塞将向外移动解析：A 项，错误，实验 1、4 均没有发生氧化还原反应；B 项，正确，发生3NO
10、2H 2O=2HNO3NO 反应；C 项， 错误，HBr 和 Cl2 反应生成红棕色的 Br2 蒸气；D 项，NH3 是极性分子，不溶于非极性分子的溶剂 CCl4，故甲中活塞将向外移动。答案：BD10(2011江苏新海中学 2 月) 某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是 MnO4 离子的颜色，而不是 K 离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是( )A将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中 K 无色C在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与 K 无反应D在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明 MnO4 离子
11、为紫红色解析：A 项，加热分解质量的变化不能确定二者的颜色；B 项，由 K 无色能说明MnO4 离子的颜色是紫红色； C、D 要联合起来分析都是有意义的。答案：A二、填空题(共 50 分)11(16 分)(2011东城区模拟)某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸，进行下述实验。.探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系该校学生设计了如上图所示的实验装置(夹持仪器已略去)。(1)实验前如何检查装置 A 的气密性？ _；大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为_。(2)装置 A 中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为_，反应的离子方程式为_。(3)有学生认为(2) 中的实验现象不
12、足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是_，改进该装置的方法是_。.证明乙酸为弱酸现有 pH3 的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及 pH 试纸，用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸：_。答案：.(1)打开止水夹，用手捂住 A，如果在 B 中有气泡冒出，则说明装置气密性良好CaCO32CH 3COOH (CH 3COO)2CaCO 2H 2O(2)试管内溶液出现浑浊(3)乙酸有挥发性， 挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚 装置 A 和 B 之间连接一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶.取一定体积的乙酸溶液，加蒸 馏水稀释 100 倍，用 pH 试纸测其 pH，pH5，则证明乙酸是弱酸12(16 分) .
13、实验室中打开盛有浓盐酸的试剂瓶，瓶口立即产生大量的白雾；把盛有浓氨水的试剂瓶打开，在瓶口却看不到白雾。对此，甲、乙、丙三位同学分别提出如下假设：甲：NH 3 与水蒸气的结合能力不如 HCl 强，瓶口附近形成的氨水小液滴少，达不到肉眼可见的程度。乙：浓氨水的挥发性不如浓盐酸强，瓶口附近空气中的 NH3 少，形成的氨水小液滴少，产生的白雾达不到能被肉眼观察的程度。丙：NH 3 的相对分子质量比 HCl 小，NH 3 的扩散速率比 HCl 快，由于挥发出的 NH3 快速地向四周扩散，形成的氨水小液滴不易集中，所以看不到白雾。为了验证假设的正确性，三位同学在老师的指导下进行了下列实验：如下图所示，取一
14、根长 50 cm 直径约 2 cm 的玻璃管，水平放置，在其两端分别同时塞入蘸有浓盐酸与浓氨水的棉球，立即用橡皮塞塞紧两端。数分钟后，玻璃管中在距离浓盐酸一端约 18 cm 处开始产生白烟。(1)在进行上述实验之前，甲同学就发现自己假设错误，确定甲假设错误的理由是：_。(2)上述实验中白烟产生在离浓盐酸一端约 18 cm 处的事实说明_。所以，关于浓氨水试剂瓶口看不到白雾的原因_的假设是正确的。.氯化铵除了用作肥料以外，也用在金属的焊接上，以除去金属表面的氧化物薄层。最近，我国又有学者将氯化铵用于制备无水氯化镁，其流程为：氯化铵的这两项用途也与上述实验中所观察到的现象密切相关。试回答下列问题：
15、(3)氯化铵的电子式为：_ 。(4)在加热条件下氯化铵能除去金属表面氧化物的原因：_。(5)在制备无水氯化镁的过程中如果不添加一定量的氯化铵，可能造成的结果：_。解析：(1)氨气更易溶于水，可从氢键理论分析这一事实。(2)相对分子质量越小扩散速度快；丙的解释是较准确的。(4)可从除去金属表面的氧化物的是酸性气体 HCl，而氨气扩散速度快来回答。(5)从 MgCl2 水解和 HCl 抑制其水解来思考回答。答案：(1)NH 3 能与水分子形成氢键，而 HCl 不能(2)NH3扩散速度比 HCl 快 丙(4)氯化铵受热时发生分解反应生成 NH3 和 HCl，由于 NH3 扩散速度比 HCl 快，在N
16、H3 扩散的同时，HCl 能与金属表面的氧化物发生反应生成金属的氯化物(5)由于加热时会发生反应 MgCl22H 2O Mg(OH)22HCl和 Mg(OH)2= = = = = MgOH 2O，所以最终得到的可能不是无水 MgCl2 而是氧化镁= = = = = 13(18 分)(2011南京模拟)某课外小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题：(1)写出用硝酸制取一氧化氮的离子方程式_。(2)查资料得知，HCOOH COH 2O。实验室有如图所示的装置，制取一氧化 浓 硫 酸 加 热碳可选用的装置为_( 填序号) 。(3)查资料得知，利用催化剂可使汽车尾气中的一
17、氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气。该小组在实验室模拟汽车尾气处理，设计了如图所示装置(部分夹持和固定装置已略去)。实验前关闭活塞 K，先通氮气排净装置的空气，其目的是_。装置的主要作用_。加热停止后，打开活塞 K，放入适量氧气时，装置 中可观察到的现象是_。该套装置中有不完善之处，还应在装置后补充_。(4)工业上通常用氢氧化钠溶液吸收一氧化氮、二氧化氮的混合气体。相关反应为2NO22NaOH =NaNO3NaNO 2H 2O 和 NO2NO 2NaOH= =2NaNO2H 2O。将体积比为 的混合气体通入足量的氢氧化钠溶液中，VNOVNO2 23气体完全反应后，所得溶液中 _
18、。nNaNO3nNaNO2解析：(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水。(2)根据反应：HCOOH COH 2O 可以判断：该反应 属于“液体液体 气 浓 硫 酸 加 热 体”型，应该选用 A 装置。(3)因为 CO 是可燃性气体，如果混有氧气的话，在加热条件下可能发生爆炸，所以开始时必须要先通过量的氮气将装置内的空气排净。装置 是一氧化碳和氮氧化物催化反 应装置，装置通入氧气时，可以将部分未被还原的 NO 氧化成红棕色的 NO2，装置可以检验CO 是否被氧化成 CO2，还可以吸收少量的 NO2；装置中的 CuO 粉末可以和部分剩余的CO 反应 ，但是 CuO 固体和 CO 气体的接触面
19、积有限，不可能将 CO 全部反应掉，所以最后必须加上一个处理 CO 尾气的装置。(4)假设 NO2 和 NO 的物质的量分别为 3mol 和 2mol，则先根据方程式NO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2O,2 mol NO 和 2 mol NO2 反应生成 4 mol NaNO2，剩余的 1 mol NO2发 生如下反应： 2NO22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2O，生成 0.5 mol NaNO3和 0.5 mol NaNO2，n(NaNO3)0.5 mol，n(NaNO2)0.5 mol4 mol4.5 mol，即 n(NaNO3) n(NaNO 2)0.5 mol 4.5 mol 1 9。答案：(1)3Cu8H 2NO 3 =3Cu2 2NO4H 2O(2)A(3)防止一氧化碳与空气混合加热爆炸检验一氧化碳是否转化为二氧化碳出现红棕色气体尾气处理装置(4)19
